ГАЗЕТА МОСКОВСКОГО ИНЖЕНЕРНО-ФИЗИЧЕСКОГО ИНСТИТУТА (ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА)

Издается
с 1960 года


СОБЫТИЕ ВЕКА

ЦЕРН. Общий вид детектора ATLAS.

МИФИ. Кафедра 40. Студенты пятого курса Александр Кириллов и Евгений Солдатов у GRID-фермы МИФИ. Один модуль заменяет по производительности 100 компьютеров!
(Фото П. Калмыкова).

   Летом в Европейском центре ядерных исследований (ЦЕРН) начнется грандиозный эксперимент: будет запущен Большой адронный коллайдер (LHC) – самый мощный ускоритель, когда-либо существовавший. Его цель – получить ответы на важнейшие вопросы мироздания: «Какова причина образования массы у всего?», «Что было в первые мгновения после Большого Взрыва?» и т.д. Ставится задача проверки современных теорий физики высоких энергий, таких как суперсимметрия и теория струн.
   В самом крупном эксперименте ATLAS, цель которого – поиск скалярного поля, ответственного за возникновение массы, принимает участие наша кафедра – «Физики элементарных частиц» (40).
   Студенты этой кафедры, Е. Солдатов и А. Кириллов, подготовили о ней материал.

НАМ ПОВЕЗЛО

   Евгений Солдатов, студент пятого курса:
   — На кафедру «Физика элементарных частиц» я пошел потому, что мне всегда были интересны тайны Вселенной: как она образовалась и почему, из чего она состоит и т.п. Наука на этой кафедре наиболее фундаментальная. На ней изучаются вещи, на которых базируется по сути вся остальная физика. Ведь невозможна та же физика плазмы или наноструктур без представлений о более мелких составных всего – элементарных частицах.
   Именно на нашей кафедре появляются многие нововведения, которые потом берет на вооружение весь институт. Например, это первая кафедра МИФИ, на которой в 90-х появился Интернет. Сейчас это первая кафедра, где появилось нечто вроде Интернета следующего поколения – сеть GRID. Это первая кафедра МИФИ, под эгидой которой существует международный виртуальный институт.
   Учиться здесь очень интересно. Главное то, что курсы, читаемые на кафедре, хорошо дополняют друг друга и, прослушав их, складывается цельная картина того, что сейчас происходит в науке. Преподают нам увлеченные люди, которые сами занимаются наукой на международном уровне.
   Моя научная работа связана с такой серьезной проблемой, как доказательство существования новых тяжелых фундаментальных частиц — кварков и лептонов. Поиск новых тяжелых фундаментальных частиц – задача очень важная, поскольку есть много теоретических моделей, предсказывающих их существование, и есть много (в том числе и экспериментальных) указаний на то, что во Вселенной есть что-то еще, кроме видимого нам вещества, что в основном и наполняет ее – скрытая масса.
   Александр Кириллов, студент пятого курса:
   — Меня всегда привлекал космос — тайны его природы и эволюции. Поэтому, выбирая как вуз, так и кафедру, я искал те направления, что связаны с ним. Таких нашлось немного, и одно из них — «Физика элементарных частиц и космология» на кафедре 40 в МИФИ. Оно-то меня и заинтересовало больше других.
   Учитывая уже достаточно долгий путь на кафедре, могу с уверенностью сказать, что если кому-то интересна физика частиц, а тем более то, что она может дать для астрофизики и космологии, то учеба будет действительно увлекательной. Программа построена так, чтобы дать наиболее широкое представление о физике частиц и ее роли в современной теории и эксперименте.
   Моя научная работа связана с проблемой скрытой массы (обычно ее называют «темной материей») и теоретическими предпосылками к возможности ее обнаружения. Считая, что скрытая масса может образовывать сгустки частиц среди достаточно однородного распределения ее вещества, и что частицы скрытой массы способны аннигилировать, можно попробовать искать их в нашей Галактике как источники постоянного гамма-излучения.

НАУКА ИЗ НАУК

   Интервью с заместителем заведующего кафедрой 40, лауреатом Ленинской премии, академиком РАЕН, профессором Б.А. Долгошеиным.
   — Борис Анатольевич, Вы связаны с МИФИ много лет. Расскажите, пожалуйста, о Вашем пути в науке.

   — Я окончил кафедру 7 МИФИ в 1954 г., занимался физикой космических лучей, защитил по ней диссертацию. Потом мы с коллегами работали на ускорителе в Дубне, интересовались созданием новых детекторов частиц. В 1970 году была присуждена Ленинская премия за создание трекового детектора нового типа, способного регистрировать сложные события при взаимодействиях.
   В 70-е годы вошел в строй ускоритель в Протвино, в то время самый мощный в мире. Группа мифистов участвовала в эксперименте по поиску тяжелого W-бозона. Сейчас понятно, что его невозможно было обнаружить из-за малой энергии пучка, а тогда мы впервые оценили нижний предел его массы – 12 ГэВ. С 80-х годов мы начали сотрудничать с ЦЕРНом, принимали участие в трех крупных экспериментах. В настоящее время заняты в крупнейшем эксперименте ATLAS на Большом Адронном Коллайдере (LHC). За 20 лет у нас возникли совместные работы с физиками разных стран в области новых детекторов и методов обработки результатов.
   Наша тематика – ускорительный эксперимент, дополнилась космологией с приходом на кафедру в 1991 году д.ф.-м.н. М.Ю. Хлопова. Это направление стыкуется с физикой высоких энергий. На ускорителях очень высоких энергий можно решать много «космологических вопросов». Я надеюсь, что космология в ближайшем будущем станет не только теоретической, но и частично экспериментальной.
   — Как на 40-й кафедре с молодежью? Есть ли программы по ее привлечению?
   — Это хороший и трудный вопрос. Есть студенты и аспиранты, которых хотелось бы удержать на кафедре. Все упирается в наши возможности. Но мы стараемся привлекать молодежь с помощью различных международных грантов и контрактов. Создаем аппаратуру для международных центров, что тоже привлекает на кафедру деньги.
   Последние инициативы по созданию Федерального ядерного университета (ФЯУ) на базе МИФИ тоже могут помочь привлечению молодежи.
   — Сейчас ожидается запуск крупнейшего в мире ускорителя – LHC. Что он нам может дать?
   — Этот ускоритель предназначен для того, чтобы продвинуться на порядок по шкале энергий и исследуемых расстояний, где кроме ожидаемых явлений, можно встретить совершенно неожиданные вещи, которые могут быть еще более интересными.
   — Что же все-таки ожидается?
   – Главным образом, открытие целого мира новых частиц – суперсимметричных партнеров, которые предсказаны в серьезных теориях и которые могут пролить свет на нерешенные до сих пор вопросы, например, о природе «темной материи» во Вселенной. Казалось бы, чисто фундаментальные проблемы. Хотя, фундаментальные проблемы, в конечном счете, становятся прикладными.
   Второй аспект — выяснение происхождения масс у элементарных частиц, которое сейчас связывается с гипотетическим скалярным полем Хиггса.
   Третий — причина избытка во Вселенной вещества над антивеществом, из которого до сих пор не обнаружено объектов даже среди далеких галактик.
   Есть еще экзотические вещи, типа микроскопических «черных дыр», предсказанные рядом теоретиков, но думаю, это больше спекуляции, хотя могут быть и неожиданности. Но эти неожиданности, уж во всяком случае, не несут угрозу поглощения Земли этими «черными дырами» (даже если они существуют).
   Что касается наших интересов... В эксперименте участвуют более двух тысяч физиков, что сопряжено с соответствующими высокими требованиями к новым предложениям и к работе вообще. Мы создали аппаратуру, которая играет важную роль, и предложили некоторые специальные модификации эксперимента. Сейчас физики кафедры 40 занимаются внедрением этих предложений в общую программу исследований на LHC.
   — Каким Вы видите будущее кафедры?
   — Говоря честно – не простым. Последние годы количество людей, которые хотели бы «заниматься фундаментальной физикой за счет государства», в общем, не растет. Наша кафедра находит таких и вовлекает в науку, чтобы вырастить новое поколение физиков. Ведь если мы перестанем заниматься этой областью, то скоро не будем понимать, что вообще происходит в физике и превратимся в «зулусов».
   В настоящих условиях важной и непростой задачей кафедры является сохранение высокого уровня образования.
   — Какое будущее у физики элементарных частиц, на Ваш взгляд?
   — Будущее физики высоких энергий, поскольку мы изучаем именно частицы высоких энергий, упирается во всевозрастающую стоимость инструментов: ускорителей и детекторов. Уже сейчас только огромные международные научные сообщества способны этим заниматься. И следующее поколение ускорителей, с энергиями на порядок выше, будут монстрами, создание которых может быть не под силу даже всемирной лаборатории. Однако такие проекты существуют: рассматривается строительство коллайдера на 100 ТэВ (на порядок больше LHC). Я думаю, будет поворот от ускорителей к космологии. В этом случае сама Вселенная рассматривается как «гигантский ускоритель».
   — Где сегодня практически применяется физика частиц?
   — Можно отметить несколько областей, где используются пучки частиц:
   а) Медицинская диагностика (например, позитронный томограф) и лечение раковых опухолей.
   б) Приготовление и хранение антивещества – антивещество можно использовать, например, как горючее для ракет, запущенных на большие расстояния. Цель пока далекая и фантастическая, но работы в этом направлении ведутся.
   в) Самое важное – аппаратура и инструменты, используемые в физике частиц, сейчас находятся на самом высоком технологическом уровне. Отсюда — самые большие успехи в широкой технологической сфере: сверхпроводимость, быстрая электроника, компьютерные технологии. В частности, кафедра 40 имеет большие достижения в области разработки уникальных полупроводниковых детекторов частиц и фотодетекторов — неслучайно она победила в конкурсе ведущих научных школ России в 2006 и 2008 гг.
   — Что такое Виртуальный Международный институт Космомикрофизики (VIA)?
   — Реализована новая и интересная идея: по инициативе ряда крупных европейских научных центров, в том числе при активном участии нашего профессора Максима Юрьевича Хлопова, уже создана система учебно-научного центра, которая позволяет получать знания от крупных ученых в области космологии, астрономии, астрофизики и физики частиц на основе лекций по Интернету, независимо от страны проживания. Такие лекции уже проходят один раз в неделю и наша кафедра принимает в этом самое активное участие: три лекции из десяти прочитаны нашими сотрудниками. Этот метод позволяет не только слушать лекции, но и задавать вопросы, переписываться, пользоваться базой данных лекций.
   Мы считаем это прогрессивной формой обучения и надеемся, что она будет развиваться. Сейчас обсуждается вопрос об участии МИФИ в данном проекте как соучредителя, ищем средства для того, чтобы VIA развивался с нашим участием.

Материал подготовили
Евгений Солдатов и Александр Кириллов,
студенты пятого курса факультета «Т».